Nesvarbu, ar tikite, kad jie yra Dievo pažado ženklas, ar jų gale laukia aukso puodas, vaivorykštės yra vienas iš gamtos laimingiausių ekranų.
Vaivorykštės iš esmės yra saulės spinduliai, išsisklaidę į jo spalvų spektrą. Kadangi vaivorykštė yra optinis reiškinys (jums, „sci-fi“ gerbėjams, tai tarsi holograma), tai nėra dalykas, prie kurio galima prisiliesti arba kuris egzistuoja tam tikroje vietoje.
Ar kada susimąstėte, iš kur kilo žodis „vaivorykštė“? „Lietaus“ dalis žymi lietaus lašus, reikalingus jiems pagaminti, o „lankas“ nurodo jo lanko formą.
Vaivorykštės dažniausiai pasirodo po dušu (lietus ir saulė tuo pačiu metu), taigi, jei atspėjote, kad saulė ir lietus yra du pagrindiniai vaivorykštės gaminimo komponentai, jūs teisūs.
Vaivorykštės gaminimo procesas prasideda, kai šviečia saulės spinduliai lietaus lašas. Kai saulės spinduliai teka ir patenka į vandens lašą, jų greitis šiek tiek sulėtėja (nes vanduo yra tankesnis už orą). Tai lemia, kad šviesos kelias pasilenkia arba „atsibosta“.
Taigi, kai šviesos spindulys patenka į lietaus lapelį ir lenkiasi, jis išsiskiria į savo komponentų spalvos bangos ilgius. Šviesa toliau keliauja per lašą, kol atsimuša (atspindi) nuo lašelio galo ir išeina iš priešingos jo pusės 42 ° kampu. Kai šviesa (vis dar atskirta pagal savo spalvų diapazoną) išeina iš vandens lašelio, ji pagreitėja, kai išeina atgal į mažiau tankus oras ir yra refrakcija (antrą kartą) žemyn į akis.
Taikykite šį procesą visai lietaus dangaus ir voilos kolekcijai, gausite visą vaivorykštę.
Ar kada pastebėjote, kaip vaivorykštės spalvos (nuo išorinio krašto iki vidaus) visada būna raudonos, oranžinės, geltonos, žalios, mėlynos, indigo, violetinės spalvos?
Norėdami sužinoti, kodėl taip yra, panagrinėkime lietaus lašus dviem lygiais, viena virš kitos. Ankstesnėje diagramoje matome, kad raudona šviesa iš vandens lašelio atsitraukia statesniais kampais su žeme. Taigi kai žiūrima stačiu kampu, raudona šviesa iš aukštesnių lašų eina teisingu kampu, kad atitiktų akis. (Kitų spalvų bangos ilgiai išeina iš šių lašų mažesniais kampais ir pereina per galvą.) Štai kodėl vaivorykštės viršuje pasirodo raudona spalva. Dabar apsvarstykite apatinius lietaus lašus. Žiūrint į seklesnius kampus, visi lašai šioje regėjimo linijoje nukreipia violetinę šviesą į vieną akį, o raudona šviesa nukreipiama iš periferinio matymo ir žemyn ties viena koja. Štai kodėl vaivorykštės apačioje atsiranda violetinė spalva. Lietaus lašai, esantys tarp šių dviejų lygių, perteikia skirtingų spalvų spalvas (eilės tvarka nuo kito ilgiausio iki kito trumpiausio bangos ilgio, iš viršaus į apačią), kad stebėtojas matytų visos spalvos spektrą.
Kadangi lietaus lašai yra gana apvalios formos, jų sukuriamas atspindys taip pat yra išlenktas. Patikėkite ar ne, pilna vaivorykštė iš tikrųjų yra visas ratas, tik mes nematome kitos jos pusės, nes žemė kliudo.
Prieš keletą skaidrių mes sužinojome, kaip šviesa eina per trijų žingsnių kelionę (refrakcija, atspindys, refrakcija) lietaus lapo viduje ir sudaro pagrindinę vaivorykštę. Bet kartais šviesa palieka lietaus lašo galą du kartus, o ne tik vieną kartą. Ši „pakartotinai atspindėta“ šviesa iškrenta iš kritimo kitu kampu (50 °, o ne 42 °), todėl virš pirminio lanko atsiranda antrinė vaivorykštė.
Kadangi šviesa atspindi du lietus lašelius ir per 4 žingsnius eina mažiau spindulių, antrą atspindį sumažina jo intensyvumas, todėl spalvos nėra tokios ryškios. Kitas skirtumas tarp vienos ir dvigubos vaivorykštės yra tas, kad dvigubų vaivorykštių spalvų schema yra atvirkštinė. (Jos spalvos yra violetinė, indigo, mėlyna, žalia, geltona, oranžinė, raudona.) Taip yra todėl, kad violetinė šviesa iš aukštesnių lietaus lašų patenka į akis, o raudona šviesa iš to paties lašo praeina per galvą. Tuo pačiu metu raudona šviesa iš apatinių lietaus lašelių patenka į akis, o raudona šių lašų šviesa nukreipta į kojas ir nėra matoma.
2015 m. Pavasarį užsidegė socialinė žiniasklaida, kai Glen Cove, NY gyventojas pasidalino mobiliąja nuotrauka, kurioje pasirodė esanti keturkojis vaivorykštė.
Nors teoriškai tai įmanoma, trigubi ir keturgubai vaivorykštės yra labai reti. Tai ne tik pareikalautų daugybės atspindžių lietaus laše, bet ir kiekviena iteracija sudarytų silpnesnį lanką, dėl kurio tretinės ir ketvirtinės vaivorykštės būtų sunkiai pastebimos.
Kai jie susiformuoja, trigubos vaivorykštės paprastai matomos prieš pagrindinio lanko vidų (kaip matyti aukščiau esančioje nuotraukoje) arba kaip mažas jungiamasis lankas tarp pirminio ir antrinio.
Vaivorykštės matomos ne tik dangus. Vandens purkštuvas kieme. Rūkas purškiamo krioklio dugne. Visais būdais galite pastebėti vaivorykštę. Kol ten yra ryški saulės šviesa, pakabinami vandens lašeliai ir esate tinkamai matomame kampu, vaivorykštė gali būti matoma!